Włókna są obecnie stosowane w prawie każdej branży i można je znaleźć w lotnictwie, sporcie, energetyce i opiece zdrowotnej. W rezultacie naukowcy od dawna pracują nad opracowaniem mocniejszych, lepszych włókien.
Ostatnio badacze zUniwersytet Rowanaw Stanach Zjednoczonych próbują stworzyć najmocniejsze włókna polimerowe, jakie kiedykolwiek stworzono. Dr Vince Beechley, kierownik projektu, powiedział, że ich zespół ma nadzieję na stworzenie na dużą skalę używanego „super włókna”. Włókno to będzie wykorzystywane w różnych dziedzinach do wzmacniania produktów.
Poinformowano, że zespół Beechleya niedawno otrzymał grant w wysokości 523 USD{1}} (około 3,34 miliona juanów) od National Science Foundation w Stanach Zjednoczonych, który zostanie wykorzystany na badania i ulepszenia technologiczne w ciągu najbliższych trzech lat. Zespół jako pierwszy systematycznie bada wpływ różnych temperatur, temperatur i sił rozciągających na określone włókna. Następnie przeprowadzą szeroko zakrojone eksperymenty i stworzą modele matematyczne.
Drobniejsze lasery, mocniejsze włókna
W rzeczywistości to pierwotnie asystent naukowy Rowan University Matt wpadł na pomysł wykorzystania laserów do ogrzewania ultracienkich nanowłókien projektu, które mają około 1/200 szerokości ludzkiego włosa. „Matt zmontował również laserowe urządzenie grzewcze i zebrał wstępne dane potrzebne do sfinansowania badań” — wspomina dr Beachley.
Wiadomo, że ciepło z wiązki laserowej sprawia, że nanowłókna stają się giętkie, dzięki czemu włókna mogą być rozciągane, a ich cząsteczki układają się w łańcuchy. Naukowcy muszą następnie szybko schłodzić włókna, aby zablokować cząsteczki na miejscu, wzmacniając najdrobniejsze włókna. nici. Na tej podstawie naukowcy uważają, że nanowłókna mogą być mocniejsze niż włókna grubsze, ponieważ ich wysoki stosunek pola powierzchni do objętości pozwala na szybsze nagrzewanie i chłodzenie.
W poprzednich eksperymentach naukowcy używali elementów grzejnych lub rozpuszczalników do zmiękczania włókien. Precyzja operacji i szybkość pękania włókien nie były zadowalające, ale technologia laserowa może obejść te niedociągnięcia - w oparciu o precyzję lasera naukowcy mogą szybko skanować każde włókno i sekwencyjnie ogrzewać i chłodzić około milimetra włókna, pęknięcia zostały znacznie zmniejszone.
bardziej innowacyjny niż innowacyjny
Poza wyżej wymienionymi technologiami naukowcy zastosują także inny wynik badań o dużym potencjale rozwojowym – system torów, który ostatecznie powstał po dziesięciu latach prac badawczo-rozwojowych i udoskonalania dr. Beechleya. System torów, który wygląda trochę jak automatyzacja krosna, utrzymuje, przesuwa i rozciąga każde włókno, gdy laser nagrzewa wiązkę segment po segmencie.
Profesor Beachley jest bardzo dumny z systemu orbitalnego, mówiąc: „Możemy przetwarzać nawet tysiące światłowodów za pomocą jednego źródła laserowego w ciągu minuty”. Oznacza to, że można zaprojektować wiele rodzajów włókien w tym samym czasie, w tym nylon, poliester itp., polietylen i węgiel. Dr Beachley pracuje obecnie nad biodegradowalnym włóknem kwasu polimlekowego (PLA) do zastosowania w biomedycynie, które wzmocnione pomogłoby we wchłanianiu i uwalnianiu leków w organizmie.
Wierzę, że z błogosławieństwemtechnologia laserowa, małe ciało włókna będzie nadal uwalniać wielką energię!
